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» » » » Energía vibracional, el secreto de la electrónica auto-alimentada

Referencia: eScience.News.com , 22 de febrero 2014

Un equipo de ingenieros de varias universidades ha desarrollado lo que podría ser una solución prometedora para cargar las baterías de smartphone en cualquier lugar, sin la necesidad de un cable eléctrico.

Incorporado directamente en el armazón del móvil, un nanogenerator podría cosechar y convertir la energía de las vibraciones de una superficie, como el asiento del pasajero de un vehículo en movimiento, en energía para el teléfono. "Creemos que este desarrollo podría ser una nueva solución para la auto-carga de la electrónica personal", dice Xudong Wang, profesor asistente de ciencia de materiales e ingeniería en la Universidad de Wisconsin-Madison.

Wang, su doctorando Yanchao Mao y colaboradores, de la Universidad Sun Yat-sen en China, y la Universidad Duluth de Minnesota describieron su dispositivo, un nano-generador piezoeléctrico mesoporoso, el 27 enero de 2014, en la revista Advanced Energy Materials.

El nano-generador aprovecha un material polímero común piezoeléctrico llamado fluoruro de polivinilideno, o PVDF. Los materiales piezoeléctricos pueden generar electricidad a partir de la fuerza mecánica, e inversamente, también pueden generar una tensión mecánica desde un campo eléctrico aplicado.

En lugar de depender de una tensión o de un campo eléctrico, los investigadores incorporaron nanopartículas de óxido de zinc en una película delgada de PVDF, a fin de desencadenar la formación de la fase piezoeléctrica que le permite cosechar la energía de vibracional. Luego, grabaron las nanopartículas de la película, y los poros interconectados resultantes, llamados "mesoporos", debido a su tamaño, que hacen que un material anteriormente rígido empiece a comportarse casi como una esponja.

Este material esponjoso es clave para la cosecha de la energía vibracional. "Cuanto más blando sea el material, más sensible es a las pequeñas vibraciones", dice Wang.

El nano-generador incluye unas láminas de electrodos delgados en la parte delantera y trasera de la película de polímero mesoporoso, y los investigadores puede adjuntar esta película suave y flexible, de forma continua, a las superficies planas, rugosas o con curvas, incluyendo a la piel humana. En el caso de un teléfono móvil, usaría el propio peso del teléfono para mejorar su desplazamiento y amplificar su salida eléctrica.

El nano-generador podría convertirse en una parte integral de un dispositivo electrónico, por ejemplo, como su panel trasero o carcasa, y automáticamente cosecharía la energía de las vibraciones ambientales para alimentar al dispositivo directamente.

Wang dice que la sencillez del proceso de diseño y fabricación de su equipo pueden escalarse bien para unos ajustes de fabricación más grandes. "Podemos crear en la película propiedades mecánicas adaptables", señalaba. "Y el diseño del dispositivo también es importante, ya que podemos conseguir que esta estructura sea posible tanto en teléfonos como en sistemas de sensores autoalimentados."


Fuente: Universidad de Wisconsin-Madison .
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Editor del blog Pedro Donaire

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